工业机器人参数辨识奇异性问题研究

在工业机器人两步辨识过程中都存在结构参数辨识矩阵奇异的问题。在转动参数辨识过程中通过编码器获得与辨识矩阵奇异列相对应的结构参数,利用部分矩阵处理法避免了转动参数辨识过程中的奇异问题;在其余参数辨识过程中,通过提前测得机器人某一特征参数,解决了由于辨识矩阵本身特点引起的参数不可辨识问题。在解决结构参数辨识奇异性问题基础之上,可以准确得到工业机器人结构参数的线性解。转动结构参数辨识过程中引入牛顿迭代法,辨识结果精度提高,其余参数辨识过程中通过分离与结构参数无关项,得到关于结构参数的线性方程,从而得到其线性解。

基于多体系统运动学理论的坐标测量机误差自动建模

研究分析了运用多体系统运动学理论对复杂机械如坐标测量机进行误差建模的基本原理,介绍了误差自动建模过程。以FXYZ型立式三坐标测量机为例进行了误差建模,给出了空间误差模型具体数学表达式。理论分析和实际应用显示所述方法很好地解决了误差建模的通用性问题,为精度分析和误差补偿等提供了一个理想的误差建模方式。

伪距差分GPS定位误差分析

提出了ＧＰＳ测量误差模型，并在此基础上第一次给出了伪距差分ＧＰＳ的ＲＭＳ误差表达式。这个误差表达式揭示了影响伪距差分ＧＰＳ定位精度的误差源及其影响大小。分析表明，不同于ＧＰＳ直接定位，伪距测量随机误差已是伪距差分ＣＰＳ的主要误差源之一。

少自由度串联机器人的误差分析和补偿方法

为了建立一种针对少自由度串联机器人的误差补偿方法,基于变分概念的误差分析方法,通过构建伴随变换矩阵将少自由度串联机器人运动链的误差表达式转换为末端刚体位姿误差螺旋形式,并利用变分空间和力空间的性质,整理成自由度f<6的串联运动链误差模型,并给出了串联运动链末端刚体变分子空间矩阵基底的构造方法,最终整理出了一种少自由度串联机器人误差建模和误差补偿方法。并实际对一款5R串联机器人进行误差建模,通过仿真实验可知,该误差补偿方法能有效地辨识出机器人关节误差,能将末端刚体的平均位置准确度提高83.9%,平均距离准确度提高69.60%,具有应用价值。

基于非误差建模的高动态GNSS矢量跟踪环路

针对卫星导航矢量跟踪算法中载波环路存在较大加速度动态应力误差的问题,提出了基于非误差建模的高动态GNSS矢量跟踪环路。该环路在对载体位置和速度进行误差状态量建模的基础上,对加速度进行非误差状态量建模,通过对载体加速度的估算,修正了载体加速运动导致的载波环路动态应力误差。仿真测试结果表明,该环路能够在不影响接收机灵敏度的情况下,实现对更高动态载体的跟踪。